變頻器的控制方式簡析

　　興旺寶五金網整理：變頻器對電動機進行控制是根據電動機的特性參數及電動機運轉要求，進行對電動機提供電壓、電流、頻率進行控制達到負載的要求。變頻器的控制方式代表著變頻器的性能和水平，在工程應用中根據不同的負載及不同控制要求，合理選擇變頻器以達到資源的*配置，具有重要的意義。變頻器的控制方式有以下幾種：
　　
　　（1）V/F控制
　　
　　zui基本的變頻器控制方式就是改變頻率來控制電機。僅靠改變頻率會因電流增大而使電機發熱、燒壞，因此保持V（輸出電壓）和F（頻率）的比率恒定的方式就是V/F控制。該V/F控制在工業領域的應用示例很多，今后也將會應用于更廣泛的領域。
　　
　　＜特征＞
　　
　　（1）控制方式簡單，從調整要素較少且不必選擇電機這一點來看，優于通用性。
　　
　　（2）適用低速電壓調整（升壓調整），通常用于1:10左右的速度控制。
　　
　　＜補充＞
　　
　　該控制方式，在低速時由于連線及電機繞組的電壓降引起的有效電壓衰減，使電機轉矩不足。這種現象低速時非常明顯。這里通過補償（轉矩提升）電壓降低的部分來補償低速時的轉矩不足。
　　
　　（2）矢量控制
　　
　　是對感應電機的勵磁電流和轉矩電流各自獨立地控制，從而控制電機瞬時轉矩的方式。為計算實際的電機速度，需采用帶PLG電機。
　　
　　※勵磁電流：是產生磁通必需的電流，轉矩電流分量：對應電機產生轉矩的電流。
　　
　　＜特征＞
　　
　　（1）可進行感應電機的瞬時轉矩控制，實現高響應、高性能的控制。
　　
　　（2）以高精度計算時，須求出正確的電機電氣參數，不像V/F控制那樣，沒有對應電機的通用性。另外，還需安裝高精度的速度檢測器（PLG）。
　　
　　＜補充＞
　　
　　利用PLG（編碼器）檢測實際電機速度，通過計算電機的“轉差頻率”來推斷負載的大小。根據該負載的大小，按照磁通電流分量和產生轉矩電流分量分解變頻器輸出電流，然后分別加以計算、控制，以獲得高響應性和穩定的低速轉矩。除可進行速度控制和轉矩控制外，還可進行位置控制。
　　
　　（3）轉差頻率控制
　　
　　轉差頻率是施加于電動機的交流電源頻率與電動機速度的差頻率。根據異步電動機穩定數學模型可知，當頻率一定時，異步電動機的電磁轉矩正比于轉差率，機械特性為直線。
　　
　　轉差頻率控制就是通過控制轉差頻率來控制轉矩和電流。轉差頻率控制需要檢出電動機的轉速，構成速度閉環，速度調節器的輸出為轉差頻率，然后以電動機速度與轉差頻率之和作為變頻器的給定頻率。與U/f控制相比，其加減速特性和限制過電流的能力得到提高。另外，它有速度調節器，利用速度反饋構成閉環控制，速度的靜態誤差小。然而要達到自動控制系統穩態控制，還達不到良好的動態性能。
　　
　　（4）節能運行
　　
　　變頻器的使用領域除了前面所述的電機控制領域（速度等）外，對節能領域也很重要。節能領域一般無需太大的低速轉矩，因此與產生轉矩相比更看重電機效率。
　　
　　（1）節能變頻器控制方式
　　
　　在“變轉矩負載（風扇、泵等）”、“低轉矩負載（輸送機等）”時，降低轉速可實現節能。尤其在“變轉矩負載”時，所需電能大幅減少，節能效果更為顯著。針對這些用途，我們研發出了節能控制模式的變頻器。下面以三菱電機產品為例進行說明。　　（2）IPM電機
　　
　　堅固、價廉的通用感應電機，被廣泛地應用于工業領域，但如從節能角度來考慮感應電機，則會發現由于勵磁電流和轉子側二次銅損導致了能量的損失。由于IPM（內置永磁體）電機改正了這個缺點，因此與感應電機相比更加。
　　
　　通過IPM電機和變頻器的組合，在風扇、泵以及鼓風機等變轉矩負載時，實現了超過變頻器驅動感應電機的節能效果。
　　
　　＜節能特征＞
　　
　　·采用*磁鐵產生磁通，無需勵磁電流。
　　
　　·轉矩分量電流未流經轉子，無二次銅損。
　　
　　·電機發熱小，可實現小型化。
　　
　　·內置永磁體型，利用了磁阻轉矩※，可進一步提率。
　　
　　※磁阻轉矩：旋轉角度位置上磁阻不同而產生的轉矩。